專利名稱:一種油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種挖掘機節能控制裝置,具體是一種油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置,屬于混合動力技術領域。
背景技術:
隨著國家經濟建設的高速發展,挖掘機在礦產開采、道路施工、水力建設中被廣泛的使用。但是伴隨著環境、能源的問題日益突出,挖掘機功率利用率低、尾氣排放嚴重的問題,受到越來越多的關注。節能減排成為現在社會的主旋律,混合動力成為研究的熱點。挖掘機在工作過程
要有大量的回轉動作,在回轉減速制動過程中存在慣性勢能,這部分能量無法回收利用,導致產生了大量的熱量,造成了能量浪費和零件的損壞。
發明內容
針對上述現有技術存在的問題,本發明提供一種油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置,能夠充分回收并利用回轉減速制動的慣性勢能,可以降低發動機的最高轉速,使得發動機工作在最佳燃油經濟區,提高發動機的功率利用率,減少燃料的消耗,減少尾氣排放,還可以減少回轉過程熱能的產生,可以延長零件使用壽命。為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是一種油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置,包括ECU、油/電回轉馬達、逆變器、控制盒、蓄電池、水泵、散熱器、自由流動電磁閥、剎車電磁閥、右回轉壓力傳感器、左回轉壓力傳感器,其中ECU分別與逆變器、控制盒、自由流動電磁閥、剎車電磁閥、右回轉壓力傳感器、左回轉壓力傳感器進行電氣連接;控制盒分別與蓄電池、超級電容、逆變器和水泵進行電氣連接;水泵、逆變器、油/電回轉馬達、散熱器依次進行機械連接,形成水循環回路;逆變器與油/電回轉馬達進行電氣連接。進一步,所述的E⑶和逆變器通過CAN總線進行電氣連接。進一步,所述的油/電回轉馬達是由回轉閥、液壓馬達、發電/電動機和減速機四部分組成。本發明的工作原理用油/電回轉馬達來取代液壓回轉馬達,油/電回轉馬達在回轉減速制動過程中發電/電動機工作在發電機模式,把回轉減速制動的慣性勢能轉化為電能,存儲在超級電容中,回轉加速的過程中發電/電動機工作在電動機模式,釋放超級電容里的電能驅動電動機輔助回轉啟動加速。本發明專利的有益效果與現有技術相比,本發明使用油/電回轉馬達來取代液壓回轉馬達,油/電回轉馬達在回轉減速制動過程中發電/電動機工作在發電機模式,把回轉減速制動的慣性勢能轉化為電能,存儲在超級電容中,回轉加速的過程中發電/電動機工作在電動機模式,釋放超級電容里的電能驅動電動機輔助回轉啟動加速;本發明能夠充分回收并利用回轉減速制動的慣性勢能,可以降低發動機的最高轉速,使得發動機工作在最佳燃油經濟區,提高了發動機的功率利用率,減少了燃料的消耗,減少了尾氣排放,對環保、節能具有重要的意義。還可以減少回轉過程熱能的產生,可以延長零件使用壽命。
圖I是本發明的原理示意 圖2是油/電回轉馬達組成 示意圖。圖中1、E⑶,2、油/電回轉馬達,3、逆變器,4、超級電容,5、控制盒,6、蓄電池,7、水泵,8、散熱器,9、自由流動電磁閥,10、剎車電磁閥,11、右回轉壓力傳感器,12、左回轉壓力傳感器,13、回轉閥,14、液壓馬達,15、發電/電動機,16、減速機。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖I和圖2所示,本發明油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置,由E⑶I、油/電回轉馬達2、逆變器3、超級電容4、控制盒5、蓄電池6、水泵7、散熱器8、自由流動電磁閥9、剎車電磁閥10、右回轉壓力傳感器11和左回轉壓力傳感器12 ;其中ECUl分別與逆變器3、控制盒5、自由流動電磁閥9、剎車電磁閥10、右回轉壓力傳感器11、左回轉壓力傳感器12進行電氣連接;控制盒5分別與蓄電池6、超級電容4、逆變器3和水泵7進行電氣連接;水泵7、逆變器3、油/電回轉馬達2、散熱器8依次進行機械連接,形成水循環回路;逆變器3與油/電回轉馬達2進行電氣連接;所述的ECUl和逆變器3通過CAN總線進行電氣連接;所述的油/電回轉馬達2是由回轉閥13、液壓馬達14、發電/電動機15和減速機16四部分組成。在回轉加速過程中,油/電回轉馬達2的發電/電動機15工作在電動機工作模式,此時E⑶I通過右回轉壓力傳感器11或左回轉壓力傳感器12檢測回轉的先導壓力,E⑶I會根據檢測到有壓力信號,給剎車電磁閥10信號,取消剎車,通過控制盒5來控制逆變器3工作,使超級電容4的電能來驅動發電/電動機15,輔助液壓馬達14的工作。在回轉減速制動的過程中,油/電回轉馬達2的發電/電動機15工作在發電機的工作模式,此時ECUl通過右回轉壓力傳感器11或左回轉壓力傳感器12檢測回轉的先導壓力,ECUl會根據檢測到沒有壓力信號,給自由流動電磁閥9信號,讓液壓回轉馬達的兩個油口的壓力相等,進行剎車,同時取消給剎車電磁閥10信號,進行剎車制動,通過控制盒5來控制逆變器3工作,將發電/電動機15發出的交流電變成300V的直流電,存儲在超級電容當中;在回轉的整個過程中ECUl會時時檢測超級電容4的電壓和溫度。在整個能量的變化過程,會伴隨大量熱量的產生,特別是逆變器3和發電/電動機15,只是風冷的話不能滿足散熱要求,此時通過控制盒5控制水泵7進行水循環,用散熱器8進行散熱。
權利要求
1.一種油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置,其特征在于,包括ECU (I)、油/電回轉馬達(2)、逆變器(3)、超級電容(4)、控制盒(5)、蓄電池(6)、水泵(7)、散熱器(8)、自由流動電磁閥(9)、剎車電磁閥(10)、右回轉壓力傳感器(11)和左回轉壓力傳感器(12),其中E⑶(I)分別與逆變器(3)、控制盒(5)、自由流動電磁閥(9)、剎車電磁閥(10)、右回轉壓力傳感器(11)、左回轉壓力傳感器(12)進行電氣連接;控制盒(5)分別與蓄電池(6)、超級電容(4)、逆變器(3)和水泵(7)進行電氣連接;水泵(7)、逆變器(3)、油/電回轉馬達(2)、散熱器(8)依次進行機械連接,形成水循環回路;逆變器(3)與油/電回轉馬達(2)進行電氣連接。
2.根據權利要求I所述一種油電混合動力液壓挖掘節能機控制裝置,其特征在于,所述的E⑶(I)和逆變器(3)通過CAN總線進行電氣連接。
3.根據權利要求I所述一種油電混合動力液壓挖掘節能機控制裝置,其特征在于,所述的油/電回轉馬達(2)是由回轉閥(13)、液壓馬達(14)、發電/電動機(15)和減速機(16)四部分組成。
全文摘要
本發明公開了一種油電混合動力液壓挖掘機節能控制裝置,屬于混合動力技術領域,包括ECU、油/電回轉馬達、逆變器、控制盒、蓄電池、水泵、散熱器、自由流動電磁閥、剎車電磁閥、右回轉壓力傳感器、左回轉壓力傳感器;ECU分別與逆變器、控制盒、自由流動電磁閥、剎車電磁閥、右回轉壓力傳感器和左回轉壓力傳感器進行連接;控制盒分別與蓄電池、超級電容、逆變器和水泵進行連接;水泵、逆變器、油/電回轉馬達、散熱器依次進行連接;逆變器與油/電回轉馬達進行連接;通過回收回轉減速制動的慣性勢能,用來輔助回轉加速過程,減少發熱量可以延長各部件的使用壽命,通過能量回收可以減少燃料的消耗和尾氣排放,對節能和環保具有重要意義。
文檔編號E02F9/20GK102817392SQ20121026145
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月26日 優先權日2012年7月26日
發明者鄭磊, 孟凡建, 楊裕豐, 費樹輝, 秦家升, 魏學平, 葛瑞彩, 鄭楊 申請人:徐州徐工挖掘機械有限公司